Luận văn Thạc sĩ Sư phạm hoá học: Sử dụng hệ thống bài tập hóa học phần nhôm và hợp chất của nhôm – Hóa học 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:129

Thêm vào BST

Báo xấu

30
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài này nghiên cứu tuyển chọn, xây dựng và sử dụng BTHH phần phần nhôm và hợp chất của nhôm - Hoá học 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS, qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sư phạm hoá học: Sử dụng hệ thống bài tập hóa học phần nhôm và hợp chất của nhôm – Hóa học 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN VĂN DŨNG SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM – HÓA HỌC 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HOÁ HỌC Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN HÓA HỌC) Mã số: 8.14.01.11 Cán bộ hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Dũng HÀ NỘI - 2017
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN VĂN DŨNG SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM – HÓA HỌC 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Hóa học Mã số: 60.14.01.11 Cán bộ hướng dẫn:TS. Nguyễn Đức Dũng HÀ NỘI - 2017
LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng các Thầy, Cô giáo phòng đào tạo trường ĐHGD – ĐHQGHN đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Đặc biệt, với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn TS.Nguyễn Đức Dũng, Thầy đã tận tình hướng dẫn, hỗ trợ và động viên tôi rất nhiều trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả quý thầy cô đã từng giảng dạy lớp cao học khóa 11 chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học hóa học trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội, nhờ đó mà tôi đã tích lũy được những kinh nghiệm nghiên cứu vô cùng quý báu. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô và cán bộ phòng Sau đại học đã tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho chúng tôi trong suốt quá trình học. Đồng thời, tôi cũng xin cảm ơn các thầy cô giáo tổ Hóa trường THPT Lý Bôn, trường THPT Nguyễn Trãi tỉnh Thái Bình và các em HS đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu đề tài này. Hà Nội, tháng 10 năm 2017 Tác giả Nguyễn Văn Dũng i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TĂT BTHH Bài tập Hóa học BTTNKQ Bài tập trắc nghiệm khách quan DHHH Dạy học hóa học ĐC Đối chứng ĐKTC Điều kiện tiêu chuẩn GQVĐ Giải quyết vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh HSHT Hồ sơ học tập HTBT Hệ thống bài tập NL Năng lực NLGQVĐ Năng lực giải quyết vấn đề NXB Nhà xuất bản PPDH Phương pháp dạy học PTHH Phương trình hóa học SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm TNKQ Trắc nghiệm khách quan TL Tự luận TLTK Tài liệu tham khảo ii
MỤC LỤC Lời cảm ơn ..................................................................................................................1 Danh mục chữ viết tăt ................................................................................................ ii Danh mục bảng ......................................................................................................... vi Danh muc hình ......................................................................................................... vii MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆCPHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH THÔNG QUA BÀI TẬP HÓA HỌC.........................................................................................................5 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ...................................................................................5 1.2. Năng lực và phát triển năng lực trong dạy học ....................................................6 1.2.1. Khái niệm năng lực ...........................................................................................6 1.2.2. Đặc điểm và cấu trúc chung của năng lực.........................................................7 1.3. Năng lực giải quyết vấn đề.................................................................................10 1.3.1. Khái niệm về giải quyết vấn đề và năng lực giải quyết vấn đề.......................10 1.3.2. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề ................................................................11 1.3.3. Biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề .......................................................11 1.3.4. Nguyên tắc và biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề .....................12 1.3.5. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ..........................................13 1.4. Bài tập hoá học ...................................................................................................14 1.4.1. Khái niệm bài tập hóa học và bài tập định hướng phát triển năng lực ...........14 1.4.2. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học trong dạy học tích cực........................15 1.4.3. Phân loại bài tập hóa học theo định hướng năng lực ......................................15 1.4.4. Những đặc điểm của bài tập theo định hướng phát triển năng lực .................16 1.4.5. Các bậc trình độ trong bài tập theo định hướng năng lực ...............................17 1.4.6. Sử dụng bài tập hóa học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh .19 1.5. Thực trạng sử dụng bài tập hóa học trong dạy học và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh tronng quá trình dạy học ở một số trường THPT ở tỉnh Thái Bình ...................................................................................................................19 1.5.1. Mục đích và đối tượng điều tra .......................................................................19 1.5.2. Phương pháp và tiến hành điều tra ..................................................................20 iii
1.5.3. Kết quả điều tra ...............................................................................................20 1.5.4. Đánh giá kết quả điều tra ................................................................................20 Tiểu kết chương 1......................................................................................................22 CHƢƠNG 2. SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC PHẦN NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM HÓA HỌC 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH ...........................................................23 2.1. Phân tích mục tiêu, nội dung và cấu trúc chương trình phần nhôm và hợp chất của nhôm – Hóa học 12 .............................................................................................23 2.1.1. Mục tiêu, nội dung phần nhôm và hợp chất của nhôm – Hóa học 12.............23 2.1.2. Cấu trúc chương trình phần nhôm và hợp chất của nhôm– Hoá học 12 .........24 2.1.3. Một số điểm lưu ý về nội dung và phương pháp dạy học ...............................25 2.2. Tuyển chọn, xây dựng bài tập hóa học phần nhôm và hợp chất của nhôm – hóa học 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh .............................25 2.2.1. Nguyên tắc lựa chọn bài tập hóa học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THPT....................................................................................................25 2.2.2. Quy trình xây dựng bài tập hóa học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THPT....................................................................................................26 2.2.3. Nguyên tắc sắp xếp hệ thống bài tập hóa học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THPT ........................................................................................28 2.2.4. Hệ thống bài tập hóa học phần nhôm và hợp chất của nhôm – hóa học 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh .........................................28 2.3. Một số biện pháp sử dụng hệ thống bài tập hóa học nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho HS ..........................................................................................................49 2.3.1. Sử dụng bài tập hóa học tạo tình huống có vấn đề trong bài dạy nghiên cứu kiến thức mới.............................................................................................................49 2.3.2. Sử dụng bài tập hóa học tạo tình huống có vấn đề để củng cố, phát triển mở rộng kiến thức và rèn kĩ năng ....................................................................................50 2.3.3. Sử dụng các bài tập hóa học thực nghiệm, thực tiễn để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh .........................................................................................53 2.3.4. Sử dụng bài tập trong tiết kiểm tra, đánh giá ..................................................56 2.3.5. Sử dụng bài tập trong tiết thực hành ...............................................................58 iv
2.4. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh .............58 2.4.1. Xác định các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề ...........58 2.4.2. Bảng kiểm quan sát (dành cho GV) ................................................................61 2.4.3. Phiếu hỏi HS về mức độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề ......................63 2.4.4. Đánh giá qua bài kiểm tra ...............................................................................64 2.5. Thiết kế một số kế hoạch bài dạy minh họa .......................................................64 2.5.1. Kế hoạch bài dạy: Nhôm và hợp chất của nhôm (nhôm hiđroxit và nhôm sunfat) ........................................................................................................................64 2.5.2. Kế hoạch bài dạy: Luyện tập: Tính chất của nhôm và hợp chất của nhôm ....74 Tiểu kết chương 2......................................................................................................81 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..........................................................82 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .........................................................................82 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ........................................................................82 3.3. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm .........................................................................82 3.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ........................................................................83 3.5. Xử lí số liệu và kết quả thực nghiệm .................................................................83 3.5.1. Phương pháp xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm...........................................83 3.5.2. Kết quả bài kiểm tra trước tác động ................................................................85 3.5.4. Kết quả các bài kiểm tra ..................................................................................88 3.5.5. Xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................................89 3.6. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm ............................................................95 3.6.1. Đánh giá về mặt định tính ...............................................................................95 3.6.2. Đánh giá định lượng ........................................................................................96 Tiểu kết chương 3......................................................................................................98 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .........................................................................99 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................101 PHỤ LỤC SỐ ........................................................................................................104 v
DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Các mức quá trình nhận thức và các bậc trình độ nhận thức ....................18 Bảng 2.1. Các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực GQVĐ ...................................59 Bảng 2.2. Bảng kiểm quan sát đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học hóa học THPT (dành cho giáo viên) .........................................................................62 Bảng 2.3. Phiếu tự đánh giá sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh63 Bảng 3.1. Đối tượng và địa bàn TNSP ......................................................................82 Bảng 3.2. Bài dạy TNSP và bài kiểm tra đánh giá....................................................83 Bảng 3.3. Kết quả bài kiểm tra trước tác động của trường THPT Lý Bôn ...............86 và trường THPT Nguyễn Trãi giữa lớp ĐC và TN ....................................................86 Bảng 3.4. So sánh điểm trung bình bài kiểm tra trước tác động của trường THPT Lý Bôn và trường THPT Nguyễn Trãi giữa lớp TN và lớp ĐC.......................................86 Bảng 3.5. Kết quả đánh giá qua bảng kiểm quan năng lực GQVĐ ..........................87 Bảng 3.6. Kết quả các bài kiểm tra ...........................................................................88 Bảng số 3.7. Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra số 1 của trường THPT Lý Bô .........................................................................................n89 Bảng số 3.8. Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra số 1 của trường THPT Nguyễn Trãi .................................................................................90 Bảng số 3.9. Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra số 2 của trường THPT Lý Bôn .........................................................................................91 Bảng số 3.10. Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra số 2 của trường THPT Nguyễn Trãi .................................................................................92 Bảng 3.11: Bảng tổng hợp kết quả các bài kiểm tra của hai trường .........................93 Bảng 3.12: Bảng tổng hợp phân loại kết quả học tập của HS qua hai bài kiểm tra ..94 Bảng 3.13. Các tham số đặc trưng của trường THPT Lý Bôn ..................................95 Bảng 3.14. Các tham số đặc trưng của trường THPT Nguyễn Trãi ..........................95 vi
DANH MUC HÌNH Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn mức độ đạt được của NLGQVĐ do GV đánh giá……..88 Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn mức độ đạt được của NLGQVĐ do HS tự đánh giá….88 Hình 3.3. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra số 1 trường THPT Lý Bôn ................... 90 Hình 3.4. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra số 1 trường THPT Nguyễn Trãi ........... 91 Hình 3.5. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra số 2 trường THPT Lý Bôn ................... 92 Hình 3.6: Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra số 2 trường THPT Nguyễn Trãi........... 93 Biểu đồ 3.1. Biểu đồ phân loại kết quả học tập của HS (bài kiểm tra số 1) ................ 94 Biểu đồ 3.2. Biểu đồ phân loại kết quả học tập của HS (bài kiểm tra số 2) ................ 94 Biểu đồ 3.3. Biểu đồ phân loại kết quả học tập của HS (Tổng hợp bài kiểm tra) ....... 94 vii
MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Đổi mới căn bản và toàn diện trong giáo dục đã và đang được toàn xã hội quan tâm, đặc biệt là trong giai đoạn hiện nay. Định hướng của công cuộc đổi mới này đã được chỉ rõ trong Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XI (Nghị quyết số 29-NQ/TW): “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học”, “cuộc cách mạng về phương pháp giáo dục phải hướng vào người học, rèn luyện và phát triển khả năng giải quyết vấn đề một cách năng động, độc lập sáng tạo ngay trong quá trình học tập ở nhà trường phổ thông. Áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”. Để đào tạo được nguồn nhân lực phù hợp với những yêu cầu của xã hội hiện đại, vấn đề hình thành và phát triển năng lực cho học sinh (HS) trở thành mối quan tâm hàng đầu của Đảng, Nhà nước và Ngành Giáo dục. Yêu cầu phát triển năng lực cho học sinh (HS) được quán triệt trong đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học (PPDH) của các trường phổ thông và đại học. Do đó, trong quá trình dạy học ở trường trung học phổ thông (THPT) nhiệm vụ phát triển các năng lực trong đó có năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) cho HS trở thành nhiệm vụ rất quan trọng, đòi hỏi tiến hành đồng bộ ở tất cả các môn học và các cấp học. Hóa học là môn học có nhiều điều kiện để phát triển các năng lực chung cho HS đặc biệt là năng lực GQVĐ ở nhiều góc độ khác nhau thông qua các PPDH khác nhau. Trong dạy học hoá học, bài tập hóa học (BTHH) vừa là mục đích, vừa là nội dung, PPDH và cũng là phương tiện dạy học hiệu quả để phát triển các năng lực và rèn kĩ năng cho HS. Giải bài BTHH với tư cách là một PPDH, có tác dụng rất tích cực đến việc giáo dục, rèn luyện và phát triển năng lực HS. Mặt khác, nó cũng là thước đo thực chất sự nắm vững kiến thức, kĩ năng hóa học, năng lực chung và năng lực đặc trưng trong môn Hoá học của HS. Như vậy BTHH có vai trò quan trọng và hiệu quả sâu sắc trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo, hình thành kĩ năng, phát triển các năng lực cốt lõi cho học 1
sinh, đặc biệt là năng lực GQVĐ. Nhôm và hợp chất của nhôm gần gũi với cuộc sống, có rất nhiều ứng dụng trong thực tiễn. Các kiến thức về nhôm và hợp chất của nhôm giúp học sinh giải thích được nhiều hiện tượng sẽ gặp trong thực tế đời sống hàng. Vì vậy, việc sử dụng bài tập phần nhôm và hợp chất của nhôm để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh ở THPT là cần thiết. Do đó, việc nghiên cứu đề tài: “Sử dụng hệ thống bài tập hóa học phần nhôm và hợp chất của nhôm – Hóa học 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh” là rất cần thiết. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tuyển chọn, xây dựng và sử dụng BTHH phần phần nhôm và hợp chất của nhôm - Hoá học 12 nhằm phát triển NLGQVĐ cho HS, qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài: + Nghiên cứu cơ sở lí luận liên quan đến đề tài: Đổi mới phương pháp dạy học hóa học, năng lực và phát triển năng lực cho HS, NLGQVĐvà những biểu hiện của năng lực này trong học tập, BTHH và phát triển NLGQVĐ qua BTHH,... + Điều tra đánh giá, thực trạngtình hình sử dụng bài tập và phát triển NLGQVĐ cho HS trong quá trình dạy học hóa học ở trường THPT. - Sử dụng BTHHphần nhôm và hợp chất của nhôm - Hoá học 12, nhằm phát triểnNLGQVĐ cho HS thông qua việc giải BTHH. - Nghiên cứu các biện pháp rèn luyện và phát triển năng lực, đặc biệt đi sâu nghiên cứu biện pháp phát triển NLGQVĐ thông qua việc sử dụng hệ thống BTHH đã tuyển chọn và xây dựng. - Xây dựng bộ công cụ đánh giá NLGQVĐ của HS qua BTHH. - Thực nghiệm sư phạm để đánh giá chất lượng, xác định tính phù hợp, tính hiệu quả và tính khả thi của việc sử dụng BTHH và các biện pháp sử dụng đã đề xuất nhằm phát triển NLGQVĐ cho HS. 4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu:Quá trình dạy học hóa học ở trường THPT. 2
- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống BTHH phần nhôm và hợp chất của nhôm - Hoá học 12 và các biện pháp sử dụng nhằm phát triển NLGQVĐ cho HS. 5. Phạm vi nghiên cứu Do điều kiện thời gian có hạn nên đề tài chỉ tập trung tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập hóa học phần nhôm và hợp chất của nhôm - Hoá học 12. Việc thực nghiệm sư phạm được tiến hành ở2 Trường THPT tỉnhThái Bình năm học 2016 – 2017. 6. Giả thuyết khoa học Nếu tuyển chọn và xây dựng được một hệ thống bài tập hóa học phần nhôm và hợp chất của nhôm - Hoá học 12 có chất lượng tốt và có các biện pháp sử dụng hợp lí, hiệu quả trong các khâu của quá trình dạy học thì sẽ giúp HS tích cực, chủ động, sáng tạo trong việc giải quyết các tình huống xảy ra trong quá trình lĩnh hội kiến thức về hóa học THPT nói chung và lớp 12 nói riêng, qua đó phát triển đượcNLGQVĐcho HS và góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học. 7. Phƣơng pháp nghiên cứu Trong quá trình thực hiện đề tài sử dụng phối hợp các nhóm phương pháp nghiên cứu sau: - Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận: + Phương pháp phân tích, tổng hợp lí thuyết. + Phương pháp phân loại, hệ thống hoá lí thuyết... - Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn: + Quan sát, trò chuyện, phỏng vấn, thực nghiệm sư phạm ... + Phương pháp chuyên gia: Xin ý kiến chuyên gia trong lĩnh vực giáo dục về việc hình thành và phát triển NLGQVĐ cho HS. Xin ý kiến các GV hoá học về việc áp dụng một số PPDH tích cực để hình thành, phát triển NLGQVĐ cho HS. + Sử dụng các phương pháp thực nghiệm sư phạm đánh giá tính phù hợp, tính hiệu quả và tính khả thi của hệ thống BTHH đã lựa chọn, xây dựng và các biện pháp sử dụng đã đề xuất nhằm phát triển NLGQVĐ cho HS. - Nhóm phương pháp xử lí thông tin: Áp dụng thống kê toán học trong nghiên cứu khoa học giáo dục để phân tích xử lý các số liệu thực nghiệm sư phạm. 3
8. Đóng góp mới của đề tài - Góp phần hệ thống hóa cơ sở lí luận về vấn đề hình thành và phát triển NLGQVĐcho HS trong quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông. -Điều tra đánh giá thực trạng việc sử dụng bài tập và phát triển NLGQVĐ cho HS trong dạy học hóa học ở một số trường THPT. -Đề xuất được hệ thống bài tập hoá học phần nhôm và hợp chất của nhôm - Hoá học 12 nhằm phát triển NLGQVĐ cho HS. -Đề xuất được một số biện pháp sử dụng hệ thống BTHH đã lựa chọn, xây dựng nhằm phát triển NLGQVĐ cho HS trong dạy học hóa học lớp 12. 9. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu và phần kết luận, luận văn gồm 3 chương: Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua bài tập hóa học Chương 2: Sử dụng hệ thống bài tập hóa học phần nhôm và hợp chất của nhôm - hóa học 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 4
CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH THÔNG QUA BÀI TẬP HÓA HỌC 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu Đã có một số tác giả trong và ngoài nước nghiên cứu về DH GQVĐ và sử dụng BT trong DHHH như I.Ia.Lecne; V. Ôkon; G.L Apkin; I.P Xereda; GS.TS. Nguyễn Ngọc Quang, GS.TSKH Nguyễn Cương, PGS.TS. Nguyễn Xuân Trường, PGS.TS. Đào Hữu Vinh,... Ngoài ra, cũng có một số luận án Tiến sĩ, luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục đề cập đến việc sử dụng BT để rèn luyện và phát triển NL cho HS như: 1. Tác giả Lê Văn Dũng [13] đã nghiên cứu về phát triển tư duy cho HS thông qua BTHH. 2. Vũ Anh Tuấn [23] đã nghiên cứu về xây dựng hệ thống BTHH nhằm rèn luyện tư duy trong việc bồi dưỡng HS giỏi hóa học ở trường trung học phổ thông. 3. Tác giả Nông Thị Thúy [22] đã nghiên cứu về phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh trong dạy học hóa học 11 nâng cao THPT (phần dẫn xuất hidrocacbon). 4. Tác giả Dương Thị Hồng Hạnh [16] đã nghiên cứu về phát triển năng lực GQVĐ cho HS thông qua dạy học chương điện li- Hóa học 11 nâng cao. 5. Tác giả Bùi Quốc Hùng [17] đã nghiên cứu về Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập (BT) chương Cacbon – Silic – Hóa học 11 nhằm phát triển năng lực phát hiện và GQVĐcho HS THPT. 6. Tác giả Lê Vân Anh [1] đã nghiên cứu về Lựa chọn, xây dựng và sử dụng bài tập hóa học (BTHH) nhằm phát triển năng lực phát hiện và GQVĐ cho HS trường THPT. Như vậy, đã có một số công trình khoa học nghiên cứu về phát triển NL cho HS nhưng chưa có đề tài nghiên cứu về phát triển NLGQVĐ cho HS thông qua việc sử dụng hệ thống bài tập nhôm và hợp chất của nhôm. Điều đó chứng tỏ việc lựa chọn đề tài của tôi là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong việc đổi mới PPDH để nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT. 5
1.2. Năng lực và phát triển năng lực trong dạy học 1.2.1. Khái niệm năng lực Khái niệm năng lực (competency) có nguồn gốc tiếng La tinh “competentia” có nghĩa là “gặp gỡ”. Ngày nay khái niệm năng lực được hiểu theo nhiều nghĩa khác nhau. Theo [30]: “Năng lực là khả năng làm tốt công việc, nhờ có phẩm chất đạo đức và trình độ chuyên môn”. F.E. Weinert [34] định nghĩa: “Năng lực là những khả năng và kỹ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ, xã hội và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt”. Howard Gardner – Giáo sư tâm lý học của đại học Harvard (Mỹ) [32] đã đề cập đến khái niệm năng lực qua việc phân tích bảy mặt biểu hiện của trí tuệ con người: ngôn ngữ, logic toán học, âm nhạc, không gian, thể hình, giao cảm và nội cảm. Ông khẳng định rằng: “mỗi mặt biểu hiện của trí tuệ đều phải được thể hiện hoặc biểu lộ dưới dạng sơ đẳng hoặc sáng tạo đỉnh cao”. Để giải quyết một vấn đề “có thực” trong cuộc sống thì con người không thể huy động duy nhất một mặt của biểu hiện trí tuệ nào đó mà phải kết hợp nhiều mặt biểu hiện của trí tuệ liên quan đến nhau. Sự kết hợp đó tạo thành năng lực cá nhân. Bằng sự phân tích đó ông kết luận: “Năng lực phải được thể hiện thông qua hoạt động có kết quả và có thể đánh giá hoặc đo đạc được”. OECD (tổ chức các nước kinh tế phát triển) [33] đã xác định: “ Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong bối cảnh cụ thể”. Hiện nay có rất nhiều khái niệm khác nhau về NL nhưng NL đều được hiểu là sự thành thạo, khả năng thực hiện của cá nhân đối với công việc. Theo Bernd Meiner – Nguyễn Văn Cường, NL được định nghĩa như sau: “NL là khả năng thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề trong các tình huống thay đổi thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo và kinh nghiệm cũng như sẵn sàng hành động” [2]. 6
Như vậy, năng lực là sự huy động và kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức các kiến thức, kĩ năng, thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân…để thực hiện thành công các yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định. Muốn mô tả năng lực cá nhân, người ta thường dùng các động từ chỉ hành động như: hiểu, biết, khám phá, xây dựng, vận dụng…Muốn đánh giá năng lực cá nhân hãy xem xét chúng trong hoạt động. Ví dụ: năng lực giao tiếp có được khi cá nhân biết tổng hợp kiến thức về ngôn ngữ, kĩ năng sử dụng các công cụ ngôn ngữ( nói, viết, công nghệ thông tin) và thái độ đúng đắn với đối tượng giao tiếp. Năng lực giao tiếp được bộc lộ khi cá nhân tham gia các hoạt động có chủ đích như trình bày, diễn thuyết, thảo luận, thuyết phục người khác… Năng lực được thể hiện thông qua hoạt động có kết quả và được đánh giá thông qua việc theo dõi toàn bộ tiến trình hoạt động của học sinh ở các thời điểm khác nhau. 1.2.2. Đặc điểm và cấu trúc chung của năng lực 1.2.2.1. Các đặc điểm của năng lực Theo [9] - Năng lực mang tính cá nhân, năng lực chỉ có thể quan sát được qua hoạt động cá nhân ở các tình huống nhất định. - Năng lực tồn tại dưới hai hình thức: Năng lực chung và năng lực đặc thù. Năng lực chung là năng lực cần thiết để cá nhân tham gia có hiệu quả vào nhiều hoạt động và các bối cảnh khác nhau của đời sống xã hội. Năng lực này cần thiết cho tất cả mọi người. Năng lực đặc thù (Ví dụ: bơi, cầu lông...) chỉ cần thiết với một số người hoặc cần thiết ở một số tình huống nhất định. Các năng lực đặc thù không thể thay thế được các năng lực chung. - Năng lực thể hiện thông qua hành động, được hình thành và phát triển trong và ngoài nhà trường. Năng lực là một yếu tố được cấu thành trong một hoạt động cụ thể. Năng lực chỉ tồn tại trong quá trình vận động, phát triển của một hoạt động cụ thể. Năng lực vừa là mục tiêu, vừa là kết quả hoạt động. - Năng lực được hình thành và phát triển liên tục trong suốt cuộc đời con người vì sự phát triển năng lực thực chất là làm thay đổi cấu trúc nhận thức và hành động cá nhân chứ không đơn thuần là sự bổ sung các mảng kiến thức riêng rẽ. Do 7
đó năng lực có thể bị kém hoặc mất đi nếu chúng ta không rèn luyện tích cực và thường xuyên. - Năng lực và các thành phần của nó không bất biến mà có thể thay đổi từ sơ đẳng, thụ động tới năng lực bậc cao mang tính tự chủ cá nhân. Vì vậy, để xem xét năng lực của một cá nhân chúng ta không chỉ nhằm tìm ra cá nhân đó có những thành tố năng lực nào mà còn chỉ ra mức độ của những năng lực đó. - Các thành tố của năng lực thường là đa dạng vì chúng quyết định tùy theo yêu cầu kinh tế xã hội và đặc điểm quốc gia, dân tộc, địa phương. Năng lực của HS ở quốc gia này có thể hoàn toàn khác với một HS ở quốc gia khác. 1.2.2.2. Cấu trúc chung của năng lực Theo [2] Để hình thành và phát triển năng lực cần xác định các thành phần và cấu trúc của chúng. Có nhiều loại năng lực khác nhau, việc mô tả cấu trúc và các thành phần năng lực cũng khác nhau. Nhưng cơ bản cấu trúc của năng lực được mô tả là sự kết hợp của 4 năng lực thành phần sau: Năng lực chuyên môn: Khả năng thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn cũng như đánh giá kết quả một cách độc lập, có phương pháp và chính xác về mặt chuyên môn (Bao gồm cả khả năng tư duy logic, phân tích, tổng hợp và trừu tượng, khả năng nhận biết các mối quan hệ hệ thống và quá trình). Năng lực phương pháp: Là khả năng hành động có kế hoạch, định hướng mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề. Trung tâm của năng lực phương pháp là những phương thức nhận thức, xử lý, đánh giá, truyền thụ và giới thiệu trình bày tri thức. Nó được tiếp nhận qua việc học phương pháp luận – giải quyết vấn đề. Năng lực xã hội: Là khả năng đạt được mục đích trong những tình huống xã hội cũng như trong những nhiệm vụ khác nhau và sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên khác. Trọng tâm là: + Ý thức được trách nhiệm của bản thân cũng như của những người khác, tự chịu trách nhiệm, tự tổ chức. + Có khả năng thực hiện các hành động xã hội, khả năng cộng tác và giải quyết xung đột. Năng lực cá thể: Khả năng xác định, suy nghĩ và đánh giá được những cơ hội 8
phát triển cũng như những giới hạn của mình, phát triển được năng khiếu cá nhân cũng như xây dựng kế hoạch cho cuộc sống riêng và hiện thực hóa kế hoạch đó; những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi phối các hành vi ứng xử. 1.2.3.Các năng lực chung, năng lực đặc thù cần hình thành và phát triển cho học sinh trung học phổ thông 1.2.3.1. Các năng lực chung cần được hình thành và phát triển cho học sinh trung học phổ thông. Theo [9] Năng lực chung là những năng lực cơ bản, thiết yếu hoặc cốt lõi ... làm nền tảng cho mọi hoạt động của con người trong cuộc sống và lao động nghề nghiệp. Năng lực chung của HS phổ thông bao gồm các nhóm năng lực sau: Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân: Năng lực tự học;Năng lực giải quyết vấn đề;Năng lực tư duy;Năng lực tự quản lý. Nhóm năng lực về quan hệ xã hội: Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác. Nhóm năng lực công cụ: Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán. 1.2.3.2. Năng lực đặc thù cần hình thành và phát triển cho học sinh trung học phổ thông. Theo [9] Năng lực đặc thù: Là năng lực đặc trưng cho mỗi chuyên ngành, chuyên môn, môn học. Là những năng lực được hình thành và phát triển trên cơ sở các năng lực chung theo định hướng chuyên sâu, riêng biệt trong các loại hình hoạt động công việc hoặc tình huống, môi trường đặc thù, cần thiết cho những hoạt động chuyên biệt đáp ứng yêu cầu hạn hẹp hơn của một hoạt động như Toán học, Vật lý học, Hóa học, thể dục thể thao... Theo [9], trong dạy học hóa học cần hình thành và phát triển các năng lực đặc thù sau: Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học: Năng lực sử dụng biểu tượng hóa học, năng lực sử dụng thuật ngữ hóa học, năng lực sử dụng danh pháp hóa học. Năng lực thực hành hóa học bao gồm: Năng lực tiến hành thí nghiệm, sử dụng thí nghiệm an toàn. Năng lực quan sát, mô tả, giải thích các hiện tượng thí nghiệm và rút ra kết luận. Năng lực xử lí thông tin liên quan đến thí nghiệm. Năng lực tính toán: Tính toán theo khối lượng chất tham gia và tạo thành sau 9
phản ứng. Tính toán theo mol chất tham gia và tạo thành sau phản ứng. Tìm ra được mối quan hệ và thiết lập được mối quan hệ giữa kiến thức hóa học với các phép toán học. Vận dụng các thuật toán để tính toán trong các bài toán hóa học. Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học: Phân tích được tình huống trong học tập môn hóa học; phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập môn hóa học. Phát hiện được và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến vấn đề phát hiện trong các chủ đề hóa học. Đề xuất các giải pháp GQVĐ đã phát hiện; lập được kế hoạch để giải quyết một số vấn đề đơn giản; thực hiện được kế hoạch đã đề ra có sự hỗ trợ của GV. Thực hiện giải pháp GQVĐ và nhận ra sự phù hợp hay không phù hợp của giải pháp thực hiện đó, đưa ra kết luận chính xác và ngắn gọn nhất. Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống: Năng lực hệ thống hóa kiến thức. Năng lực phân tích tổng hợp các kiến thức hóa học vận dụng vào cuộc sống thực tiễn. Năng lực phát hiện các nội dung kiến thức hóa học được ứng dụng trong các vấn đề các lĩnh vực khác nhau. Năng lực phát hiện các vấn đề trong thực tiễn và vận dụng kiến thức hóa học để giải thích. Năng lực độc lập sáng tạo trong việc xử lí các vấn đề thực tiễn. 1.3. Năng lực giải quyết vấn đề 1.3.1. Khái niệm về giải quyết vấn đề và năng lực giải quyết vấn đề Vấn đềlà một nhiệm vụ đặt ra cho chủ thể, trong đó chứa đựng những thách thức mà họ khó có thể vượt qua theo cách trực tiếp và rõ ràng. Theo lý luận dạy học thì xác định: “Vấn đề học tập” là những tình huống lý thuyết hay thực tiễn có chứa đựng mâu thuẫn biện chứng giữa các kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo đã biết với cái chưa biết và mâu thuẫn này đòi hỏi được giải quyết. Tình huống có vấn đề là tình huống mà khi đó mâu thuẫn khách quan của bài toán nhận thức được học sinh chấp nhận như một vấn đề học tập mà họ cần và có thể giải quyết được, kết quả là họ nắm được tri thức mới. Giải quyết vấn đề: Hoạt động trí tuệ được coi là trình độ phức tạp và cao nhất về nhận thức, vì cần huy động tất cả các năng lực trí tuệ của cá nhân. Để GQVĐ, chủ thể phải huy động trí nhớ, tri giác, lý luận, khái niệm hóa, ngôn ngữ, đồng thời sử dụng cả cảm xúc, động cơ, niềm tin ở năng lực bản thân và khả năng kiểm soát được tình thế. 10
Theo [10]: Đầu thế kỷ XXI, nhìn chung cộng đồng giáo dục quốc tế chấp nhận định nghĩa: giải quyết vấnđềlà khảnăng suy nghĩvà hànhđộng trong những tìnhhuống không có quy trình, thủ tục, giải pháp thông thường có sẵn. Người giải quyết vấn đề có thể ít nhiều xác định được mục tiêu hành động, nhưng không phải ngay lập tức biết cách làm thế nào để đạt được nó. Sự am hiểu tình huống vấn đề, và lý giải dần việc đạt mục tiêu đó trên cơ sở việc lập kế hoạch và suy luận tạo thành quá trình giải quyết vấn đề. Năng lực GQVĐ là khả năng của một cá nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn đề khi mà giải pháp giải quyết chưa rõ ràng. Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào giải quyết tình huống vấn đề đó – thể hiện tiềm năng là công dân tích cực và xây dựng (Định nghĩa trong đánh giá PISA, 2012). Có thể sử dụng định nghĩa sau: “ Năng lực GQVĐ là khả năng của một cá nhân “ huy động”, kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân ... để hiểu và giải quyết vấn đề trong tình huống nhất định một cách hiệu quả và với tinh thần tích cực”. 1.3.2. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề Theo [9] năng lực GQVĐ có các thành tố sau: - Tìm hiểu khám phá vấn đề: Phân tích được tình huống cụ thể. Phát hiện được tình huống có vấn đề. Nêu được tình huống có vấn đề. - Thiết lập không gian vấn đề:Thu thập thông tin. Phân tích thông tin. Tìm ra kiến thức hóa học và kiến thức liên môn liên quan đến vấn đề. - Lập kế hoạch, thực hiện giải pháp: Đề xuất giả thuyết. Lập kế hoạch để GQVĐ. Thực hiện kế hoạch để GQVĐ độc lập sáng tạo hoặc hợp lý. - Đánh giá và phản ánh giải pháp: Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ. Suy ngẫm về cách thức và tiến trình GQVĐ. Điều chỉnh và vận dụng trong tình huống mới. Trong nghiên cứu của chúng tôi xem xét cấu trúc năng lực GQVĐ theo các thành tố trên. 1.3.3. Biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề Để phát triển năng lực GQVĐ cần xác định các biểu hiện của năng lực này. Các biểu hiện của năng lực GQVĐ gồm: 11